水文地质结构
地下水层的构造：地下水流系统的空间上的立体性，是地下水与地表水之间存在的主要差异之一。而地下水垂向的层次结构，则是地下水空间立体性的具体表征。典型水文地质条件下，地下水垂向层次结构的基本模式。自地表面起至地下某一深度出现不透水基岩为止，可区分为包气带和饱和水带两大部分。其中包气带又可进一步区分为土壤水带、中间过渡带及毛细水带等3个亚带；饱和水带则可区分为潜水带和承压水带两个亚带。从贮水形式来看，与包气带相对应的是存在结合水（包括吸湿水和薄膜水）和毛管水；与饱和水带相对应的是重力水（包括潜水和承压水）。以上是地下水层次结构的基本模式，在具体的水文地质条件下，各地区地下水的实际层次结构不尽一致。有的层次可能充分发展，有的则不发育。如在严重干旱的沙漠地区，包气带很厚，饱和水带深埋在地下，甚至基本不存在；反之，在多雨的湿润地区，尤其是在地下水排泄不畅的低洼易涝地带，包气带往往很薄，甚至地下潜水面出露地表，所以地下水层次结构亦不明显。至于象承压水带的存在，要求有特定的贮水构造和承压条件。而这种构造和承压条件并非处处都具备，所以承压水的分布受到很大的限制。但是上述地下水层次结构在地区上的差异性，并不否定地下水垂向层次结构的总体规律性。这一层次结构对于人们认识和把握地下水性质具有重要意义，并成为按埋藏条件进行地下水分类的基本依据。
地下水在垂向上的层次结构，还表现为在不同层次的地下水所受到的作用力亦存在明显的差别，形成不同的力学性质。如包气带中的吸湿水和薄膜水，均受分子吸力的作用而结合在岩土颗粒的表面。通常，岩土颗粒愈细小，其颗粒的比表面积愈大，分子吸附力亦愈大，吸湿水和薄膜水的含量便愈多。其中吸湿水又称强结合水，水分子与岩土颗粒表面之间的分子吸引力可达到几千甚至上万个大气压，因此不受重力的影响，不能自由移动，密度大于1，不溶解盐类，无导电性，也不能被植物根系所吸收。
薄膜水 又称弱结合水，它们受分子力的作用，但薄膜水与岩土颗粒之间的吸附力要比吸湿水弱得多，并随着薄膜的加厚，分子力的作用不断减弱，直至向自由水过渡。所以薄膜水的性质亦介于自由水和吸湿水之间，能溶解盐类，但溶解力低。薄膜水还可以由薄膜厚的颗粒表面向薄膜水层薄的颗粒表面移动，直到两者薄膜厚度相当时为止。而且其外层的水可被植物根系所吸收。当外力大于结合水本身的抗剪强度（指能抵抗剪应力破坏的极限能力）时，薄膜水不仅能运动，并可传递静水压力。
毛管水 当岩土中的空隙小于1毫米，空隙之间彼此连通，就象毛细管一样，当这些细小空隙贮存液态水时，就形成毛管水。如果毛管水是从地下水面上升上来的，称为毛管上升水；如果与地下水面没有关系，水源来自地面渗入而形成的毛管水，称为悬着毛管水。毛管水受重力和负的静水压力的作用，其水分是连续的，并可以把饱和水带与包气带联起来。毛管水可以传递静水压力，并能被植物根系所吸收。
重力水 当含水层中空隙被水充满时，地下水分将在重力作用下在岩土孔隙中发生渗透移动，形成渗透重力水。饱和水带中的地下水正是在重力作用下由高处向低处运动，并传递静水压力。
综上所述，地下水在垂向上不仅形成结合水、毛细水与重力水等不同的层次结构，而且各层次上所受到的作用力亦存在差异，形成垂向力学结构。
关于地下水层的拓展：
地下水（ground water），是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》（GB/T 14157-93）中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。
国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水。
地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。
分布状态
一 《中国地下水类型分布图》依据地下水的赋存、分布状态分类，结合我国地下水的赋存、分布特点，并考虑分类描述的通俗性编制而成，将全国地下水类型划分为平原—盆地地下水、黄土地区地下水、岩溶地区地下水和基岩山区地下水四种。
平原—盆地地下水。地下水主要赋存于松散沉积物和固结程度较低的岩层之中，一般水量比较丰富，具有重要开采价值，分布于我国的各大平原、山间盆地、大型河谷平原和内陆盆地的山前平原和沙漠中，主要包括黄淮海平原、三江平原、松辽平原、江汉平原、塔里木盆地、准葛尔盆地、四川盆地、以及河西走廊、河套平原、关中盆地、长江三角洲、珠江三角洲、黄河三角洲、雷州半岛等地区。我国平原盆地地下水分布面积273.89平方千米，占全国评价区总面积的28.86%；地下水可开采资源量1686.09亿立方米/年，占全国地下水可开采资源总量的47.79%。
黄淮海平原是我国第一大地下水富集区。评价区面积24.13平方千米，占全国评价区总面积的2.64%，地下水可开采资源量373.37亿立方米/年，占全国地下水可开采资源总量的10.58%，范围包括北京市南部、天津市大部、河北省东部、河南省东北部、山东省西北部、安徽省北部和江苏省北部地区。三江-松辽平原是我国第二大地下水富集区。评价区面积34.2平方千米，占全国评价区总面积的3.74%，地下水可开采资源量306.4亿立方米/年，占全国地下水可开采资源总量的8.68%，范围包括黑龙江省的大部、吉林省西部、辽宁省西部和内蒙古自治区的东北部地区。
黄土地区地下水。黄土地区地下水是平原-盆地地下水的一种，是中国的一大特色，主要分布在我国的陕西省北部、宁夏回族自治区南部、山西省西部和甘肃省东南部地区，即日月山以东、吕梁山以西、长城以南、秦岭以北的黄土高原地区。黄土地区地下水主要赋存于黄土塬区，在一些规模较大的塬区，地下水比较丰富，具有供水价值。评价区面积17.18万平方千米,占全国评价区总面积的1.81%；地下水可开采资源量97.44亿立方米/年，占全国地下水可开采资源总量的3.0%。
岩溶地区地下水。地下水主要赋存于碳酸盐岩（石灰岩）的溶洞裂隙中，其赋存状态取决于岩溶发育程度。我国碳酸盐岩分布较广，有的直接裸露于地表，有的埋藏于地下，不同气候条件下，其岩溶发育程度不同，特别是北方和南方地区差异明显。我国岩溶地区地下水分布面积约82.83万平方千米,占全国评价区总面积的8.73%；岩溶地下水可开采资源量870.02亿立方米/年，占全国地下水可开采资源总量的26.7%，开发利用价值非常大。
北方岩溶区主要包括京-津-辽岩溶区、晋冀豫岩溶区、济徐淮岩溶区，分布与北京、山西、河北、河南、山东、江苏、安徽、辽宁、天津等省（市、区）的部分地区。北方岩溶地下水具有集中分布的特点，往往形成大型、特大型水源地，成为城市与大型工矿供水的重要水源。南方岩溶区主要分布在西南岩溶石山地区，包括云南、贵州、广西的大部分地区和广东、湖南、湖北等省的部分地区。南方岩溶地下水主要赋存于地下暗河系统里，地下水补给充沛，但地下水地表水转化频繁，岩溶地下水难以被很好的开发利用，往往形成“一场大雨遍地淹，十无雨到处干”的特殊干旱局面。
基岩山区地下水。广泛分布于岩溶地区以外的其它山地、丘陵区，地下水赋存于岩浆岩、变质岩、碎屑岩和火山熔岩等岩石的裂隙中，是我国分布最广的一种地下水类型。基岩山区地下水只有在构造破碎带等局部地带富水性较好，大部分地区水量较贫乏，一般不适宜集中开采，但对山地丘陵区和高原地区的人、畜用水有重要作用。山区地下水分布面积约574.98万平方千米,占全国评价区总面积的60.60%；地下水可开采资源量971.67亿立方米/年，占全国地下水可开采资源总量的27.54%。 二 地下水的天然形成能力，用单位面积地下水天然补给资源量（补给模数）来反映。地下水天然补给资源量，是指自然条件下，地下水系统中参与现代水循环的可更新地下水量。主要取决于三个方面：一是水的补给来源，如降雨量大小、降雨时空分布、河流湖泊状况等；二是地表的入渗条件，例如沙土地比粘土地的入渗条件要好些，石灰岩地区比花岗岩地区的入渗条件要好些；三是地下蓄水能力，包括含水层的孔隙性、裂隙性、地下水埋藏深度等。受自然条件、地质结构、蓄水能力等因素的影响，我国地下水产水能力的地区性差异较大。
矿井水文地质类型：
矿井水文地质划分为简单的、中等的、复杂的和极复杂四种类型。
1、简单：受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、熔岩含水层，补给条件差，补给水源少或极少。单位涌水量q≤0.1。无老空积水。
2、中等：受采掘破坏或影响的孔隙、裂隙、熔岩含水层，补给条件一般，有一定的补给水源。单位涌水量0.1<q≤1。存在少量老空积水，位置、范围、积水量清楚。
3、复杂：受采掘破坏或影响的主要是熔岩含水层、厚层砂砾石含水层、老空水、地表水，补给条件好，补给水源充沛。单位涌水量1<q≤5。存在少量老空积水，位置、范围、积水量不清楚。
4、极复杂：受采掘破坏或影响的主要是熔岩含水层、老空水、地表水，补给条件很好，补给水源极其充沛，地表泄水条件差。单位涌水量q>5。存在大量老空积水，位置、范围、积水量不清楚。
还有矿山水文地质类型：
固体矿山一般可划分为三大类型。①充水岩层以孔隙岩层为主的矿山。涌水量主要取决于岩层孔隙率的大小、岩层的厚度、分布范围以及自然地理条件。②充水岩层以裂隙岩层为主的矿山。涌水量主要取决于岩体结构、裂隙发育程度、裂隙力学性质、构造的复合情况、裂隙发育的宽度、深度及充填情况和自然地理条件。③充水岩层以溶洞岩层为主的矿山。涌水量主要取决于溶洞发育情况、充填情况、地质构造、古地理和自然地理条件。根据水文地质、工程地质条件又可进一步划分为简单的、中等的和复杂的三种类型。
青藏高原多年冻土分布区，地下水环境属于冻结水环境，具有“隔水层”效应的多年冻土层，使该地区具有特殊的水文地质结构。根据多年冻土层分布与地下水的埋藏、赋存条件，可将源区的冻结水水文地质结构概括为以下几种新模式。
1.高山-丘陵区
冻结层上水埋藏很深，多年冻土与冻结层下水之间存在包气带，冻结层下水为潜水。因多年冻土有干燥冻土与富含冰冻土之分。其结构可分为以下两种模式：
1）多年冻土以干燥冻土形式的出现，水文地质结构自上而下为干燥冻土层—包气带—冻结层下水结构。多分布在地形较高的地区。
2）多年冻土以富含冰冻土的形式出现，水文地质结构自上而下为冻结层上水—多年冻土层—包气带—冻结层下水。这类结构多分布在高山丘陵区地形较低的沟谷和洼地中。
在具有这种水文地质结构的地区，一旦多年冻土层遭到破坏或消失，冻结层上水便会不复存在，地下水会下渗到更深的地下，使表层地下水疏干，将会引发植被生态系统一系列的变化。见图10-2。
图10-2 高山-丘陵区河谷中的水文地质结构
2.湖积平原、黄河谷地
冻结层上水埋藏较浅，多年冻土层与冻结层下水之间几乎不存在包气带。多年冻土以富含冰冻土形式出现，水文地质结构自上而下为冻结层上水—多年冻土—冻结层下水。分布在两湖周围的冲湖积平原和冰水洪积扇前缘，这些地区通常有沼泽草甸分布。见图10-3。
图10-3 湖积平原的水文地质结构
3.湖泊、河流及构造融区
无冻土影响，水文地质结构如常。主要分布在大型的常年有水河段，以及大中型湖泊周围。
水文地质结构
答：1）多年冻土以干燥冻土形式的出现，水文地质结构自上而下为干燥冻土层—包气带—冻结层下水结构。多分布在地形较高的地区。2）多年冻土以富含冰冻土的形式出现，水文地质结构自上而下为冻结层上水—多年冻土层—包气带—冻结层下水。这类结构多分布在高山丘陵区地形较低的沟谷和洼地中。在具有这种水文地质...
冻土区水文地质结构
答：1)多年冻土以干燥冻土形式出现，水文地质结构自上而下为干燥冻土层—包气带—冻结层下水结构。多分布在地形较高的地区。2)多年冻土以富含冰冻土形式出现，水文地质结构自上而下为冻结层上水—多年冻土层—包气带—冻结层下水。这类结构多分布在高山丘陵区地形较低的沟谷和洼地中。在具有这种水文地质结构的...
含水层结构及地下水类型
答：桥子-踏实扇间洼地，含水层为粘性土夹砂砾石、中粗砂等多层结构，表层为潜水，下部为承压水。图3-1 玉门-踏实盆地水文地质剖面 1.单一潜水带 含水层厚度100～300m，自南而北渐薄。昌马洪积扇为区域最富水地段，单井涌水量大于5000m3/d；榆林洪积扇含水层富水性3000～5000m3/d；扇缘及以西1000...
岩溶水文地质结构与水循环特征
答：水循环途径及调蓄功能具有自身的特点:①碳酸盐岩的可溶性,决定岩溶水文地质结构具有地表地下双层结构,地下河、地下管道是岩溶水运动的主要场所,含水介质的不均一性使地下水没有统一的地下水位,且季节动态变化大,给勘察、开发带来较大的难度;②因石灰岩(方解石,CaCO3)与白云岩[白云石,CaMg(CO3)2]矿物成分、化学成...
湖(海)盆的水文地质结构
答：在上述水文地质结构的控制下，沉积成因的油田水，一般埋藏在河湖平原的各种砂体中(如三角洲的分流河道砂、前缘相砂、河床砂岩体等)和水下冲积扇的垂直交替带；渗入成因水主要分布在水下冲积扇的深埋带；而溢出带常常埋藏着上述两种成因的混合水。总之，寓居于湖盆中的油田水，其含水层在纵向上(沿着...
岩溶水文地质结构与水循环特征
答：2.3.1 岩溶水文地质结构特征 岩溶水系统是由碳酸盐岩组成的独特水文地质体系，其特征受岩性、地质构造、岩溶地貌和洞穴等多种因素影响。碳酸盐岩的不同类型和组合，形成了多样的岩溶地貌和含水介质特征。在此，以石灰岩和白云岩为例进行讨论。石灰岩岩溶水系统在我国西南地区广泛分布，其地表结构以峰丛...
双层水位矿床的水文地质结构特征
答：根据若干矿山疏干后产生双层水位流这一特殊水文地质现象发现，能够产生双层水位流的矿床具备一定的水文地质特征和条件。矿山主要充水含水层为溶隙含水层，适宜于形成双层水位，而岩溶含水层不宜产生双层水位流。图1-10 铁山灰岩溶隙含水层渗透系数随深度变化关系曲线 溶隙含水层的厚度必须“足够”大。...
水文地质特征
答：该层是阻止奥灰水侵入煤系的第一道屏障;复结构的14煤及其粉砂岩与泥岩互层则是第二道屏障。 根据对矿井水文地质条件的综合分析,12-2煤底板主要隔水层为G层铝土质粘土岩。 5.3.2 断层导水性 东欢坨矿区在建井期间共发现106条断层。此外,通过三维地震勘探发现8条断层,其中有4条断到奥陶系在岩。实践证明:矿区...
华北平原、东北平原、西北内陆盆地含水层空间结构对比
答：西部及北部的山前倾斜平原主要受第四纪中晚更新世及全新世岩相古地理控制,堆积了砾卵石冲洪积扇形平原,形成单层水文地质结构。 华北平原。第四纪岩相古地理控制着该区含水层组的空间结构及含水介质的特征,第四纪不同地质时代由于沉积相不同在垂向上形成了粗颗粒(砂砾石层和砂层)和细粒物质(黏性土层)相间分布的五大...
水文地质条件
答：而古气候、古地貌、古水流动态、构造运动等因素通过对岩性、岩相和地质结构的塑造对孔隙的发育特征具有决定性的作用。 2.碳酸盐岩岩溶裂隙水 碳酸盐岩岩溶裂隙水主要赋存于丘陵山区的碳酸盐岩的溶蚀孔、洞和裂隙内。地层特性决定了岩溶裂隙水的富水性。如赶脚沟组以大理岩为主,地层厚度大,大理岩质纯且晶粒粗大,易于...
